铝材及铝合金因其密度低重量轻,易塑性加工性能好,强度相对较高,优良的导电,导热抗腐蚀性,而在各行各业广泛应用,而一直以来铝材及铝合金的焊接技术也一直是研究的重点和热点问题! 铝及其合金传统上采用钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊,这两种焊接密度大能形成良好的焊接头,但熔深不高,热变形较大,很难满足工业化要求的高速、零缺陷、高性能及强度!在19世纪中期激光的出现及在铝及铝合金焊接的工业化运用,逐渐取代原有的铆接工艺,也带来了对激光铝制品焊接工艺研究的热潮。 铝质材质激光焊 难点一:表面的激光高反射性和高导热性。焊接可采用铝材表面处理:镀层、氧化、砂纸打磨、涂层、发黑等工艺降低表面激光的高反射性,增加激光的吸收率;采用坡型有角度的焊接口,适当的焊缝宽度,调整激光的照射角度,使激光在焊缝形成多次折射而达到提高熔深的目的;高导热性产生的变形采用提高激光的的能量(或者采用双激光平行45度照射),提高焊接频率和焊接速度及室温。 难点二:焊缝小孔。一主要由氢元素及氧化铝高温下反应形成,可采用调整激光焊接能量脉宽参数、焊接速度和频率、采用氦气或混合气体代替氩气保护;二有铝材及铝合金中镁、锌、锂等元素汽化形成,可选铝材纯度高,含以上三种元素少,或含锰、硅的铝材作为原料。 综合以上焊接难点,焊接过程最易形成气孔和热裂纹。气孔主要有材质表面水、氧化膜、空气湿度、材质杂质或含镁、锌等高温下化学反应形成的氢及杂质形成的气孔,难溶孔及焊接过程中表面塌陷形成的孔洞。可采用焊前表面处理,高功率(或双激光),高速度,负离焦(焦点上1mm)等方式消除气孔产生的条件;热裂纹主要与焊接瞬时高温及瞬时冷却,焊接过程张力变形及材质中杂质和结晶的引起。可采用调整焊速,合理选材,夹具紧固,外部温度环境变化等方法控制裂纹。
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